Вчені пояснили, чому на екзопланетах існують зони, придатні для життя

Науковці дослідили вплив припливного нагріву на потенційну життєздатність гіцеанових планет — гіпотетичних океанічних світів із товстими водяними оболонками та водневою атмосферою. Нові розрахунки показують, що це явище суттєво змінює межі зон, придатних для життя, особливо для планет, що обертаються навколо червоних карликів.

Гіцеанові планети відрізняються від кам’янистих світів своєю будовою — вони більші за Землю, мають значну товщу води та панівну водневу атмосферу. На відміну від класичної схеми життєздатних зон, що розрахована для кам’янистих планет і залежить лише від світла зірки, для гіцеанових світів важливим фактором стає внутрішній розігрів планети. Цей процес відбувається через періодичні гравітаційні збурення від більших сусідніх планет або супутників із помірним ексцентриситетом орбіт.

Припливний нагрів може розширити зовнішню межу життєздатної зони, але водночас звужує її загальну ширину. При надмірному нагріві гіцеановий світ ризикує перейти у стан «парникової пастки» і втратити здатність утримувати рідку воду. Особливо це стосується світів із масивними сусідами та ексцентричними орбітами. Для планет навколо маломасивних зірок ефект припливного нагріву проявляється сильніше, тоді як біля масивніших світил він майже зникає.

Розрахунки показують, що гіцеанові планети мають значно вужчу життєздатну зону, ніж раніше вважали, і ця зона суттєво залежить від конфігурації планетної системи. У деяких випадках припливний нагрів дозволяє залишатись придатними для життя навіть тим світам, які знаходяться далеко за класичною «зеленою смугою» — теоретично, навіть на орбітах, не прив’язаних до жодної зірки.

Окрема увага приділяється гіцеановій планеті-кандидату K2−18b, в атмосфері якої вже виявили воду, вуглекислий газ, метан та потенційний біосигнатурний газ диметилсульфід. Науковці відзначають, що океанічні припливи на подібних планетах можуть бути потужним джерелом енергії, здатним прискорити розвиток біології. Завдяки таким умовам життя на гіцеанових світах може еволюціонувати значно швидше, ніж на Землі.